NASA ja muud kosmoseagentuurid on järgmisteks aastakümneteks pakkunud välja mõned tõeliselt huvitavad ja ambitsioonikad missioonid. Neist võib-olla kõige ambitsioonikamad hõlmavad Päikesesüsteemi “ookeanimaailmade” uurimise missioone. Nendes kehades, mille hulka kuuluvad Jupiteri kuu Europa ja Saturni moon Enceladus, on teadlased teooriaga öelnud, et soojavee sisemistes ookeanides võis eksisteerida elu.
2020. ja 2030. aastaks loodetakse, et robotmissioonid jõuavad nendesse maailmadesse ja asuvad neile, proovides jääd ning uurides nende plomme biomarkerite tunnuste osas. Kuid rahvusvahelise teadlaste meeskonna uue uuringu kohaselt võivad nende kuude pinnad olla äärmiselt madala tihedusega. Teisisõnu, Europa ja Enceladuse pinnajää võib olla liiga pehme, et sinna maanduda.
Hiljuti avaldati teadusajakirjas uurimus pealkirjaga „Planeedipindade laboratoorsed simulatsioonid: fotolipomeetriliste kaugvaatluste mõistmine regoliidi füüsikalistest omadustest“. Icarus. Uuringut juhtis Planeediteaduse Instituudi (PSI) vanemteadur Robert M.Nelson ning uuringusse kaasati NASA reaktiivmootorite laboratooriumi laboratooriumi, Pomona California polütehnilise riikliku ülikooli ja mitme ülikooli liikmed.
Uuringu huvides püüdis meeskond selgitada ebatavalist negatiivset polarisatsioonikäitumist madala faasi nurkade all, mida on aastakümneid täheldatud atmosfäärivabade kehade uurimisel. Arvatakse, et selline polarisatsioonikäitumine on eriti peeneteraliste erksate osakeste tulemus. Nende pindade simuleerimiseks kasutas meeskond kolmteist alumiiniumoksiidi pulbri (Al²O³) proovi.
Alumiiniumoksiidi peetakse suurepäraseks analoogiks regoliidi jaoks, mida leidub kõrge aldeboga õhutute päikesesüsteemi kehades (ASSB), mille hulka kuuluvad Europa ja Encedalus, samuti eukriitilisi asteroide nagu 44 Nysa ja 64 Angelina. Seejärel tegi meeskond neile proovidele fotopolarimeetrilised uuringud, kasutades gtnomeetrilist fotopolarimeetrit Mt. San Antonio kolledž.
Nad leidsid, et heledad terad, mis moodustavad Europa ja Enceladusu pinnad, mõõdavad umbes mikroni murdosa ja nende tühimiku pindala on umbes 95%. See vastab materjalile, mis on vähem tihe kui värskelt sadanud lumi, mis näib viitavat sellele, et neil kuudel on väga pehmed pinnad. Loomulikult ei ole see hea mis tahes missioonide jaoks, mis üritaksid asuda Euroopa või Enceladuse pinnale.
Kuid nagu Nelson selgitas PSI pressiteates, pole see tingimata halb uudis ja selliseid hirme on varemgi tõstatatud:
“Enne robot-kosmoselaeva Luna 2 maandumist 1959. aastal oli muidugi mure, et Kuu võib olla kaetud madala tihedusega tolmuga, kuhu kõik tulevased astronaudid võivad vajuda. Peame siiski meeles pidama, et selliste objektide nagu Europa, näiteks nähtava lainepikkuse kaugvaatlused proovivad ainult pinna välimisi mikroneid. "
Ehkki Europa ja Enceladus võivad omada väikese tihedusega jääosakestega pindu, ei välista see, et nende väliskestad on tahked. Lõpuks võib maandurid olla sunnitud nendele maailmadele astudes võitlema vaid õhukese lumekihiga. Veelgi enam, kui need osakesed on siseruumide ja pinna vahelise nõtke aktiivsuse või tegevuse tagajärjed, võiksid need hoida neid biomarkereid, mida sondid otsivad.
Muidugi on vaja täiendavaid uuringuid, enne kui robotmaandurid saadetakse sellistesse asutustesse nagu Europa ja Enceladus. Järgmistel aastatel toimub James Webbi kosmoseteleskoop viib oma esimese viie teenistuskuu jooksul läbi uuringuid nende ja teiste kuude kohta. See hõlmab Galilea Kuude kaartide koostamist, nende soojus- ja atmosfääristruktuuri kohta paljastamist ning nende pindade otsimist saastumise märkide osas.
Andmed, mida JWST oma täiustatud spektroskoopiliste ja infrapunakiirgusega instrumentide komplektiga saab, pakuvad nende pinnatingimustele ka täiendavaid piiranguid. Ja muude missioonidega, nagu ESA ettepanek Europa Clipper mis viib läbi nende kuude kärbseid, pole puudust sellest, mida me neilt õppida võime.
Lisaks sellele, et selle uuringu tulemused on olulised tulevaste ASSB-de missioonide jaoks, on see ka maapealse geotehnika valdkonnas tõenäoliselt väärtuslik. Põhimõtteliselt on teadlased soovitanud, et inimtekkelisi kliimamuutusi saaks leevendada alumiiniumoksiidi atmosfääri viimisega, korvades sellega atmosfääri ülemises atmosfääris kasvuhoonegaaside heitkoguste neeldumise kiirguse. Nende terade omaduste uurimisega võiks see uuring aidata edaspidistel katsetel kliimamuutusi leevendada.
See uuring sai võimalikuks tänu osaliselt NASA Jet Propulsion Laboratory poolt PSI-le sõlmitud lepingule. See leping sõlmiti NASA Cassini Saturn Orbiter visuaalse ja infrapuna kaardistamise spektromeetri instrumendimeeskonna toetuseks.
